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基本信息
- 項目名稱：
- “內(nèi)嵌加固”-- 碳纖維嵌入式加固梁技術(shù)研究
- 小類：
- 機械與控制
- 簡介：
- 隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展，鋼筋混凝土加固技術(shù)也相應(yīng)出現(xiàn)了。為了保障人民的人身安全，迫切需要對現(xiàn)有不符合國家建筑工程質(zhì)量要求的結(jié)構(gòu)進行加固處理。本作品主要從研究新型的加固方式，加固材料上面入手，探究加固前后的混凝土的各項指標(biāo)性質(zhì)的變化，最后得出了一個具體可操作性的加固方法以及定性的混凝土梁的性能的變化。
- 詳細介紹：
- 本論文主要從新型的嵌入式碳纖維板（CFRP)加固方式出發(fā)，對已經(jīng)受損的混凝土梁在其底部進行割槽豎向植入碳纖維板進行加固。通過對不同型號的對比梁進行加載得出混凝土梁的極限荷載，混凝土的應(yīng)變，鋼筋應(yīng)變，支座端的百分表讀數(shù)等數(shù)據(jù)，從中得出一套可靠的可開發(fā)的加固技術(shù)以及加固前后梁內(nèi)的各項指標(biāo)的變化情況從而得到嵌入式加固方法對于梁的性能影響，對于梁的延性的影響。試驗結(jié)果表明：采用碳纖維板加固鋼筋混凝土梁可以有效的提高其抗彎性能；加固梁裂縫間距較小,最大裂縫寬度小，而數(shù)量較多,有效控制裂縫的擴展；在碳纖維板用量相同的前提下，材料分開加固更有利于提高梁的整體剛度，構(gòu)件梁的延性得到較大的提高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本作品是基于碳纖維加固混凝土梁技術(shù)的研究報告，通過長達3個月的實驗研究，是一個對于加固技術(shù)和研究結(jié)果的一份綜合性報告。隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展，鋼筋混凝土加固技術(shù)也相應(yīng)出現(xiàn)了。本研究主要從研究新型的加固方式，加固材料上面入手，探究加固前后的混凝土的各項指標(biāo)性質(zhì)的變化，最后得出了一個具體可操作性的加固方法以及定性的混凝土梁的性能的變化情況。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 科學(xué)性：本項目有一個完整的研究方案體系，以理論為研究的指導(dǎo)方向，對于研究的過程有一個總體的規(guī)劃及部署。 先進性：本項目主要是針對傳統(tǒng)加固方式的不足而提出的新型的、有效的、簡便的創(chuàng)新加固方式。特色與創(chuàng)新：（1）方法上：采用內(nèi)嵌式碳纖維板加固技術(shù)，替代表面黏貼碳纖維布，解決了后者在加固過程中出現(xiàn)的一些問題。 （2）材料上：碳纖維板經(jīng)久耐用，抗腐蝕能力強，抗疲勞能力強，密度小，剛性大，強度高。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本項目經(jīng)過理論與實驗的雙重研究，最終得出的結(jié)論是構(gòu)件在加固之后其整體剛度得到有效的提高，其延性得到顯著的提高。由此可得對于損傷的構(gòu)件的一個加固應(yīng)用，其加固效果是非常顯著的。結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性的好壞對于地震發(fā)生時的一個建筑抗震來說是非常重要的，構(gòu)件延性越好對于地震發(fā)生時建筑的支持時間越久。在當(dāng)今地震頻發(fā)的環(huán)境下，抗震能力的強弱將是衡量一個建筑物質(zhì)量的一個標(biāo)準(zhǔn)。因此本項目具有一定的應(yīng)用價值與現(xiàn)實意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本論文主要從新型的嵌入式碳纖維板（CFRP)加固方式出發(fā)，對已經(jīng)受損的混凝土梁在其底部進行割槽豎向植入碳纖維板進行加固。通過對不同型號的對比梁進行加載得出混凝土梁的極限荷載，混凝土的應(yīng)變，鋼筋應(yīng)變，支座端的百分表讀數(shù)等數(shù)據(jù)，從中得出一套可靠的可開發(fā)的加固技術(shù)以及加固前后梁內(nèi)的各項指標(biāo)的變化情況從而得到嵌入式加固方法對于梁的性能影響，對于梁的延性的影響。試驗結(jié)果表明：采用碳纖維板加固鋼筋混凝土梁可以有效的提高其抗彎性能；加固梁裂縫間距較小,最大裂縫寬度小，而數(shù)量較多,有效控制裂縫的擴展；在碳纖維板用量相同的前提下，材料分開加固更有利于提高梁的整體剛度，構(gòu)件梁的延性得到較大的提高。
獲獎情況
- 在2009年-2010被立為新苗人才計劃，2010年12月已經(jīng)順利結(jié)題。
鑒定結(jié)果
- 以上所填內(nèi)容真實可靠。
參考文獻
- 參考文獻： 【1】 趙彤著 謝劍著。碳纖維布補強加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù)。天津: 天津大學(xué)出版社, 2001.10. 【2】 周朝陽,向傳家,賀學(xué)軍.內(nèi)嵌FRP加固鋼筋混凝土梁的受 彎承載力分析[J].建筑結(jié)構(gòu),2006,36(12):19-21. 【3】 賀學(xué)軍,周朝陽,徐玲.內(nèi)嵌CFRP板條加固混凝土梁的抗彎性能試驗研究[J].土木工程學(xué)報,2008,41(12):14-20. 【4】 梁金福,燕柳斌,趙君君等.CFRP板條嵌入式加固鋼筋混凝土梁抗彎性能試驗研究[J].工業(yè)建筑,2009,39(2):100-102. 【5】 賀福編著。碳纖維及其應(yīng)用技術(shù)。第1版。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004. 【6】岳清瑞[等]編著。碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)性能研究與工程應(yīng)用。北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2009. 【7】 方華麗 李壽明編著。延性在地震區(qū)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用分析。2007.
同類課題研究水平概述
- 真正具有現(xiàn)代工程意義的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)至今已有100年左右的時間。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的歷史則相對要短，僅30-40年左右。目前已有的鋼筋混凝土工程結(jié)構(gòu)，大多數(shù)已達設(shè)計使用期限，面臨拆除重建還是改造加固繼續(xù)使用的選擇。這無論在歐美發(fā)達國家，還是在中國，都存在這一問題。除了設(shè)計壽命上的原因，造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無法正常使用的原因還有很多，例如：設(shè)計錯誤、施工質(zhì)量未達要求、結(jié)構(gòu)改變使用用途、原有建筑不符合現(xiàn)有規(guī)范要求、受風(fēng)力和地震等自然災(zāi)害破壞、在腐蝕性環(huán)境下造成混凝土炭化和鋼筋銹蝕等等。出于環(huán)保和文化以及經(jīng)濟方面的原因，對老舊鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行修復(fù)加固，延長建筑的使用壽命，在建筑市場日益普遍。英國在1980年房屋改造工程占全國建筑業(yè)的1/3；瑞典在1983年房屋改造工程占全國建筑業(yè)的1/2；美國勞工部估計到下個世紀(jì)，美國最熱門的九類職業(yè)中，房屋改造和維修加固就是其中之一。 隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展，鋼筋混凝土加固技術(shù)也相應(yīng)出現(xiàn)了。最早使用的一批鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，已接近設(shè)計期限，特別是改革開放以來，建筑業(yè)市場較為混亂，造成建筑工程質(zhì)量低劣，工程事故屢有發(fā)生，已引起國家和人民的高度重視。為了保障人民的人身安全，迫切需要對現(xiàn)有不符合國家建筑工程質(zhì)量要求的結(jié)構(gòu)進行加固處理。建設(shè)部于1990年制訂了中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（ECS25:90）。但由于有關(guān)加固的結(jié)構(gòu)試驗研究、理論分析及工程實踐經(jīng)驗等的缺乏，目前均處于起步階段，因此《加固》規(guī)范中還有許多工作需要完善。我國《加固》規(guī)范中推薦的加固方法主要有：改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法、加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和外部粘鋼加固法，對于新型的其他加固方式無詳細的說明。而本項目采用了新型的碳纖維嵌入式加固方式，無論在理論上還是在研究結(jié)果上對于探索新型的加固方式都是一種創(chuàng)新和突破。 另外針對于碳纖維布在加固領(lǐng)域中的應(yīng)用在相當(dāng)程度上有一定的限制，尋求新的碳纖維板加固方法具有較大的現(xiàn)實意義。這方面的試驗研究和理論工作還處于起步階段。
